Помогите рассчитать крышу над гаражом

Здравствуйте! Помогите пожалуйста с расчетом крыши гаража. Ситуация следующая: каркасный гараж одной стеной соседствует с каркасным же домом, угол кровли над гаражом планируется 12 градусов, покрытие металлочерепица, снеговая нагрузка 240кг (у нас недавно подняли было 180 раньше)
Хочу изобразить крышу примерно как на рисунке. Помогите посчитать ферму или полу ферму (не знаю как правильно называется)

Если нужны дополнительные данные - предоставлю.

Заранее спасибо!

 

А пролет?
Из досок или металла? 4,5...5,0...6,0...9,0 метров

+ не забудем снеговой мешок.

 

Упс самое то главное, сорри. Пролет 4.5 чистый, материал дерево.

 

А про шаг опять умолчали
Если шаг 1 м.
Распределенная нагрузка на верхний пояс 5400 Н/м с учетом снегового мешка и сноса снега с крыши дома...
Пока только сечения, исходя из высоты доски 15 см
Верхний пояс - 6х15 см
Нижний пояс - 3х15 см
Раскосы - 6х15 см
Далее - конструирование.
Возьмем верхний и нижний пояс из одиночной доски 6х15 см (ходовая и запасец маленький есть)
На раскосы по 2 доски 3х15 см. Почему 2? 1) узел получается симметричным без момента 2) для раскоса главное - устойчивость из плоскости фермы, поэтому чем шире сечение, тем лучше.
Узлы на гвоздях
Диаметр гвоздя, ну допустим 6 мм. Значит длина больше чем толщина сплачиваемых на 8d, и будет 2*30+60+8*6=168 мм. Ну гвоздь 6 мм и длинной 170 мм можно купить.
Этот гвоздь на два среза и смятие "несет" где-то 85 кг...
У нас максимально усилие в раскосе 1950 кг, минимальное 1610 кг...
Значит нужно заколотить 1610/85=20 гвоздей и в крайний левый 1950/85=23 гвоздя, и не забыть загнуть их.
Они помещаются с шагом 2.4 мм от края и между собой, так как сечение высотй 150 мм выбрано удачно (там можно забить 25 таких гвоздей)
Так же не забудем поместить между досками раскосов сухари...

Более сложный узел между поясами. Там придется делать накладку и упор, так как с верхнего пояса приходится усилие в 4400 кг...

 

Спасибо! Вопрос, а доска в сыр не превратится от такого количесива гвоздей с шагом 2.4 мм, может лучше расстояние между фермами 0.5 метра сделать? Да и сечение 6*15 вроде как не самое ходовое.

 

Сорри 2.4 см, ну или 24 мм...
4d=4*6мм=24 мм. Ближе нельзя...

А какие ваша пилорамма выдает?
Смотрите, вот у нижнего (растянутого) пояса там запас большой. Там можно и тоньше.
Проблемма с верхним поясом. Так как нагрузка приходится прямо на пояс, то, кроме сжатия, возникают и изгибающие моменты.
А если применять разные толщины досок, может возникнуть проблеммы с сопряжениями, да и закупать разносортицу для такой крыши не эффективно.
В этом и состоит конструирование.
Да и запасец должен быть. Мало ли что? Типа подгнило...(на лет 50 ведь рассчитываем).,
Например, давайте все делать из доски толщиной в 3 см...
1) Раскосы остаются такие же
2) Нижний пояс 1 доска 30х150 мм
3) Верхний пояс 3 доски 30х120 мм (доски 3х100 на полную нагрузку не проходят)
Надо будет пересчитать гвозди, зато конструкция сопряжения верхнего и нижнего поясов будет проще. На свес выводите крайние доски верхнего пояса, среднюю обрываете на узле и еще болт ставите...

А может нафиг эти новые нормы, давайте по старинке. Ведь стоят коровники, построенные по нормам 74 года под расчетную снеговую 140 кг/м2

 

Нафик нафик! Не коровник строю! У меня основная доска будет 40*150 и 40*100 с шагом 500 она пройдет в ферму?

 

за глаза... В ферме главное что? Узлы, ну и раскрепить из плоскости не забыть...

 

@topos, Спасибо за ваши расчеты! Скажите если сделать такую ферму всю из доски 150*40 с шагом 500 по осям, пройдет такая конструкция? Очень уж не хочется много разной доски закупать.

 

С достаточно большим запасом...

 

А не подскажите на чем можно сэкономить? Квадраты это фанерные накладки.

 

На гвоздях (шутка)
При правильных углах наклона решетки (рациональное распределение усилий в элементах), шаг ваших ферм из досок 150х40 можно увеличить до 0.7 м.

 

На моем рисунке наклон 45 градусов везде. Я правильно понимаю верхний и нижний пояс одна доска 150х40 с шагом 0.7 раскосы из той же доски? Все скрепляем фанерными накладками на гвоздях (каких?) для нейлера планирую основной гвоздь 2.8х80

 

Оптимальные углы

Вы так захотели.

Гвозди тонкие. Они "несут" не по древесине, а по изгибу всего около 23-24 кг... А у вас (у меня при оптимальных углах) усилия в узлах до 320 кг. Это до 14 гвоздей на раскос

 

Простите может я не совсем понимаю конечно, но почему такая роль уделяется гвоздям? Ведь раскос ставится враспор между верхним и нижним поясом и фиксируется с двух сторон фанерой или пластинами или дюймовкой. Получается усилие передается напрямую а не через гвозди.
Еще раз прошу прощения, я дилетант в этой теме!